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知识路径： > 电子商务系统程序设计基础 > 电子商务系统网络技术 > Internet的 IP 地址及域名 >
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知识难度系数： 
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相关知识点：15个
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Internet上采用了一种通用的地址格式，为互联网中的每一个网络和几乎每一台主机都分配了一个地址，这就使我们实实在在地感觉到它是一个整体。
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接入互联网的计算机与接入电话网的电话相似，每台计算机或路由器都有一个由授权机构分配的号码，我们称它为IP地址。IP地址也是采用分层结构。IP地址由网络号与主机号两部分组成。其中，网络号用来标识一个逻辑网络，主机号用来标识网络中的一台主机。一台主机至少有一个IP地址，而且这个IP地址是全网唯一的，如果一台主机有两个或多个IP地址，则该主机属于两个或多个逻辑网络，一般用做路由器。
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在表示IP地址时，将32位二进制分为4个字节，每个字节转换成相应的十进制，字节之间用“.”来分隔。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”。例如，有下面的IP地址：
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可以记为138.11.3.31，显然这就方便得多。
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IP地址采用分层结构。IP地址由网络号与主机号两部分组成，其中，网络号（net-id）用来标识一个逻辑网络，主机号（host-id）用来标识网络中的一台主机。网络号相同的主机可以直接互相访问，网络号不同的主机需通过路由器才可以互相访问。TCP/IP协议规定，根据网络规模的大小将IP地址分为5类（A、B、C、D、E），如下图所示。
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.A类地址：第一个字节用做网络号，且最高位为0，这样只有7位可以表示网络号，能够表示的网络号有27=128个。后三个字节用做网络中的主机编号，有24位可表示主机号，能够为224-2=16777214台主机编址。A类IP地址常用于大型的网络。
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.B类地址：前两个字节用做网络号，后两个字节用做主机号，且最高位为10，最大网络数为214=16382个，范围是：128.1.0.0—191.255.0.0。可以容纳的主机数为216-2=65534台。B类IP地址通常用于中等规模的网络。
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.C类地址：前三个字节用做网络号，最后一个字节用做主机号，且最高位为110，最大网络数为221=2097152个，范围是：191.0.1.0—223.255.255，可以容纳的主机数为28-2=254台主机。C类IP地址通常用于小型的网络。
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.D类地址：最高位为1110，是多播地址，主要是留给Internet体系结构委员会IAB（Internet Architecture Board）使用的。
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目前大量使用的IP地址仅是A至C类三种。不同类别的IP地址在使用上并没有等级之分，不能说A类IP地址比B或C类高级，也不能说在访问A类IP地址时比B或C类优先级高，只能说A类IP地址所在的网络是一个大型网络。
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一般在Internet上辨别一台计算机的方式是利用IP地址。但是一组IP地址数字很不容易记忆，因此，我们会为网上的服务器取一个有意义又容易记忆的名字，这个名字我们就叫它域名（Domain Name）。
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例如一般使用者在访问淘宝网站时，都会输入www.taobao.com，而很少有人会记住这台服务器的IP地址是多少。www.taobao.com就是“淘宝”网站服务器的域名。
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但是，能使用域名访问网络上的服务器，并不意味着服务器可以使用域名来标记和区分。实际上，在网络上，还是使用IP地址来访问服务器的。所以当使用者在浏览器的地址栏输入域名，并按下回车后，计算机必须要先去一台有域名和IP地址相互对应的数据库的主机中去查询这台计算机的IP地址，而这台被查询的主机，我们称它为域名服务器（Domain Name Server），简称DNS。例如：当用户输入www.taobao.com时，计算机会将www.taobao.com这个名字传送到离他最近的DNS服务器去作分析，如果在DNS服务器上找到这个名字，则会将该名字对应的IP地址传回这台主机，然后主机将会使用IP地址访问服务器，服务器会将www.taobao.com的主页信息返回给这台主机，经浏览器解释并显示在浏览器上；如果在DNS服务器上找不到这个名字，这台主机将无法访问www.taobao.com的服务器，浏览器上将会显示无法找到该页的提示。因此，域名仅仅是帮助人们更容易的记忆一台服务器的标记，而真正要访问到该服务器，还需要域名服务器的帮助。一旦DNS服务器不工作了，就像是路标完全被毁坏，将没有人知道如何能找到要访问的服务器。
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前面我们谈到的IP地址是指IPv4地址，IPv4（IP version 4）标准是20世纪70年代末期制定完成的。20世纪90年代初期，WWW的应用导致互联网爆炸性发展，随着互联网应用类型日趋复杂，终端形式特别是移动终端的多样化，全球独立IP地址的提供已经开始面临沉重的压力。IPv4所拥有的32位地址空间，地址不足的问题逐渐显现，这将严重影响互联网的长期发展，必须立即开始下一代IP网络协议的研究。由此，IETF于1992年，成立了IPNG（IP Next Generation）工作组；1994年夏，IPNG工作组提出了下一代IP网络协议（IPv6，IP version 6）的推荐版本；1995年夏，IPNG工作组完成了IPv6的协议文本；1995—1999年完成了IETF要求的协议审定和测试；1999年成立了IPv6论坛，开始正式分配IPv6地址，IPv6的协议文本成为标准草案。
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IPv6具有长达128位的地址空间，可以彻底解决IPv4地址不足的问题。由于IPv4地址是32位二进制，所能表示的IP地址个数为232=4294967296≈43亿，如果将其中不可编址的地址排除的话，只有约37亿的可用地址。这样的地址空间，相对于目前移动终端大量增长的趋势来说，远远不能满足需求。将32位的IPv4升级至128位的IPv6，互联网中的IP地址，从理论上讲会有2128=3.4×1038个，这样的地址空间，可以保证整个地球表面（包括陆地和水面）每平方米有7× 1023个IP地址；如果地址分配的速率是每秒分配1000000个，则需要1019年的时间才能将所有地址分配完毕。在想象得到的未来，IPv6的地址空间都可以满足需要。除此之外，IPv6还采用分级地址模式、高效IP包首部、服务质量、主机地址自动配置、认证和加密等许多技术。
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一般来讲，一个IPv6数据包的目的地址可以是以下三种基本类型地址之一。
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.单播（unicast）。单播就是传统的点对点通信。
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.多播（multicast）。多播就是一点对多点的通信，数据包交付到一组计算机中的每一个。IPv6没有采用广播的术语，而是将广播看作多播的一个特例。
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.任播（anycast）。这是IPv6增加的一种类型。任播的目的站是一组计算机，但数据包在交付时只交付给其中的一个，通常是距离最近的一个。
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为了使地址的表示简洁些，IPv6使用冒号十六进制记法（colon hexadecimal notation，简写为colon hex）。每4个字节一组，用十六进制表示，各组之间用冒号分隔。例如：
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冒号十六进制记法允许零压缩（zero compression），即一连串连续的零可以用一对冒号所取代，例如：
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为了保证零压缩有一个清晰的解释，建议中规定，在任一地址中，只能使用一次零压缩。该技术对已建议的分配策略特别有用，因为会有许多地址包含连续的零串。
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另外，冒号十六进制记法可结合有点分十进制记法的后缀。这种结合在IPv4向IPv6的转换阶段特别有用。例如，下面表示是一个合法的冒号十六进制记法：
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请注意，在这种记法中，虽然为冒号所分隔的每个值是一个16bit的量，但每个点分十进制部分的值则指明一个字节的值。再使用零压缩即可得出：
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